电偏转抛射式快速成型工艺的仿真

基于电偏转抛射式快速成型(RP)工艺方法是通过电场控制带电颗粒的运动轨迹实现分层截面的成型，作者开发了电偏转的抛射式RP工艺的仿真系统．该仿真系统读入CLI格式的层面数据后，根据分层截面轮廓数据生成工艺规化和扫描路径，控制带电的颗粒进行扫描，并在计算机屏幕上实时模拟显示扫描轨迹及原型件的三维实体成型过程．为电偏转抛射式快速成型工艺的试验研究提供一定的理论依据．     

快速成型中的三维数据准备

快速成型中的三维数据包括物体的三维CAD模型、通过三维数字化测量仪器测得的物体表面的三维数据点云、STL文件及三维模型的切片. 通过概念设计和反求工程中的三维扫描可以建立物体的三维CAD模型, 并着重讨论了工件表面点三维数据的获取方法及数据点云的处理, STL文件的格式、精度、分割与拼接.     

Pro/E环境下自适应分层切片算法的研究与实现

在RP中,实体模型的描述和分层片堆积成型的阶梯效应是影响快速成形零件的成型精度的主要因素.为了改善STL文件的等厚分层切片方法存在的缺陷,在Pro/E环境下,研究了基于CAD模型的自适应直接分层方法,提出了基于相邻层面积变化和法向矢量相结合的自适应分层算法,并利用Pro/TOOLKIT进行了系统的开发.该方法是在等厚分层的基础上,对最大分层厚度进行自适应分层切片处理,在保证成型精度的同时可提高零件的成型效率,为利用三维CAD软件进行直接分层处理提供了一种有效的方法.图4,参9     

基于CAD系统的快速成形层片轮廓扫描数据的直接提取

为避免快速成形中采用CAD模型的转换模型造成层片轮廓扫描数据精度损失,研究了在CAD系统内部直接提取层片轮廓扫描数据的方法．分析了层片理论轮廓扫描边界中高次曲线的离散方式,定义了层片轮廓扫描面积偏差的概念,建立了CAD模型直接分层截面轮廓边界离散模型,实现了在CAD系统内部直接提取层片轮廓扫描数据,并在聚苯乙烯泡沫材料成形机上进行了试验．结果表明,CAD系统和快速成形系统之间可以避开三维CAD模型的STL转换等近似处理环节,从而获取高品质的轮廓扫描加工数据．     

基于光固法的产品快速成型制造工艺参数研究

本文介绍了光固法快速成型技术的工作原理,阐述了光固法快速成型技术的特点,分析了产品成型方向、分层厚度、扫描速度等工艺参数对产品加工的影响,总结了各个工艺参数的选择方法和原则。     

快速成型技术中适应性分层方法

熔融沉积制造工艺中,三维模型的分层处理是造成台阶效应的直接原因.台阶效应会降低零件的表面质量.减小台阶误差的传统方法是减小分层厚度和选择合理的分层方向.为了解决传统方法中成型精度与成型效率难以协调的问题,介绍了一种适应性分层方法,首先求出能够反映模型表面形状的参考曲线,然后根据参考曲线上曲率变化情况确定分层厚度.该方法适用于截面轮廓线为抛物线形状的零件,在保证成型精度的前提下极大地缩短了成型时间,同时建立成型时间的评价模型,分析了成型时间的影响因素.     

基于逆向设计与快速成型技术的油箱盖产品开发研究

使用手持式激光扫描仪对油箱盖产品进行数据采集,得到完善、精确的油箱盖点云;运用Geomagic软件进行油箱盖点云数据处理,得到精简、光顺、无噪声点的点云数据,包括清除噪点、精减点云、边界优化、简化数据、保存等步骤。根据油箱盖模型产品实物的点云数据,利用可实现逆向三维造型设计软件UG NX进行逆向设计,重新构造实物的三维CAD模型。产品最终三维模型,经STL数据转换后输入到快速成型设备系统中,完成设计产品的打印及后处理。     

基于快速成型技术的车载多功能物品架制备工艺研究

运用3D软件正向或者逆向创建车载多功能物品架的三维模型,经过修改后得到想要打印的产品三维模型,并经STL数据转换后输入到快速成型设备系统中,设置合理的支撑与摆放方式,合理运用激光选区烧结法、熔融沉积法等快速成型方式,在SLS、FDM成型设备上完成设计产品的打印后,将车载多功能物品架产品原型经过一定的后处理,如,支撑材料的去除、固化、修补、打磨、抛光、上色等强化处理等,满足产品或模型制件的最终要求。     

地理信息产品综合浏览系统的建立

为解决海量遥感影像数据的快速浏览、显示问题,基于ArcEngine开发模块,应用海量数据的组织与管理技术,开发嵌入式GIS应用系统——地理信息产品综合浏览系统。通过对影像数据和DEM分层分块建立多分辨金字塔模型组织数据,利用几何纠正、重采样等整合数据,控制实时调入的数据量,实现了海量数据实时浏览,查询,DOM与DEM、DLG数据的叠加与三维可视化等主要功能,具有显著的理论价值及社会应用前景。     

单台Kinect快速获取完整三维模型的方法研究

随着3D打印技术的发展,快速、高效地获取三维模型成为亟需解决的问题.本文提出一种基于Kinect获取物体完整三维模型的方法.通过搭建合适的硬件和软件环境,利用Kinect设备从不同角度对物体进行全方位的旋转扫描,并结合Skanect软件记录物体扫描建模的全过程.实验结果表明,本文方法成本低、效率高,能够快速重建物体的三维模型,有利于推动3D打印技术的进一步发展.     

产品反向工程和快速原型制造的集成技术

基于在新产品研制和产品复制过程中,采用产品反向工程和快速原型制造的集成技术可以缩短产品研制开发的周期,提出了一种将两种先进制造技术集成的方案,将反向工程数字化测量所得到的截面数据,通过简化处理产生一个数据量小而包含的信息又足以满足精度要求的切片数据文件,直接用于快速原型制造,从而避免了曲面重构和转换成ＳＴＬ文件的中间过程,并阐述了去除多余截面,精必生成截面曲线等步骤的主要算法,实例表明采用该方法是     

Computational manufacturing

This paper presents a general framework for computational manufacturing. The methodology of computational manufacturing aims at integrating computational geometry, machining principle, sensor information fusion, optimization, computational intelligence and virtual prototyping to solve problems of the modeling, reasoning, control, planning and scheduling of manufacturing processes and systems. There are three typical problems in computational manufacturing, i.e., scheduling (time-domain), geometric reasoning (space-domain) and decision- making (interaction between time-domain and space-domain). Some theoretical fundamentals of computational manufacturing are also discussed.     

基于RP的MEMS设计制造技术

在介绍快速成形技术以及微机电系统与微细加工技术的基础之上,对比分析了一些基于快速成形技术微细加工方法的优缺点及其最新研究成果.概述了MEMS设计存在的不足,介绍了与微器件再设计相关的基本材料信息库的建立与完善,借鉴虚拟制造的建模方法,以微集成机构为产品对象的桌面式微型工厂建模研究.在此基础上建立网上微器件设计中心.     

快速成型技术及其在骨骼三维重构中的应用

针对医学领域中人工关节制造的多样性、复杂性和快速性的要求,提出利用ＣＡＤ技术和快速成型技术来满足这种需求的解决方案：将骨骼的每层ＣＴ片扫描,输入计算机进行图象矢量化,所得数据点用ＣＡＤ软件经过曲线重构、曲面重构、实体重构,输出的ＳＴＬ文件在快速成型机切片,生成激光轨迹并加工出骨骼原型,以此作为人工关节设计的依据．对这一系统的实现过程进行研究,提出了一种基于ＣＡＤ技术及快速成型技术来制造人工关节的敏捷制造系统框架．     

基于光固化成型的功能零件无模具快速精密铸造工艺

论述了基于光固化成型的功能零件无模具快速精铸新技术,该技术将激光快速成型技术与精密铸造工艺结合起来,特别适宜具有复杂形状的金属功能零件整体制造．在新产品试制和零件的单件小批量生产中,不需复杂工装及模具,可大大提高制造速度,并降低制造成本．通过烟机叶片的制造实例,对这项新技术的工艺过程进行了深入的研究,提出了适用于功能零件无模具精密铸造生产的中空内部支撑光固化原型结构．     

快速原型技术及其在我国的发展

介绍了几种目前最成熟的快速原型制造技术的成型原理、工艺过程与设备，同时介绍了快速原型制造技术在我国的发展历程与现状。     

基于点网模型的变网格划分算法

通过对分层实体制造（LOM）中废料与制件之间可剥离性的研究，提出一种新的变网格划分算法，它根据实体层面轮廓几何特征及层间轮廓差异程度，使用点网模型来描述实体截面废料可剥离性的离散场，由此确定最终的变网格划分，在制件薄壁，凹洞,z方向突变层等位置附近的废料部分依据实体形状划分了多级变网格，从而在满足废料可剥离性的前提下使用尽可能少的网格，提高加工效率。     

静电吸附式快速成型制造法

静电吸附式快速成型制造法是一种新的快速成型方法。它的工作原理是：首先产生可吸附粉末黏结材料的带电截面图像，然后，吸附粉末黏结材料并输送到粉末基体材料上，再通过一定方式使粉末黏结材料熔化，把粉末基体材料黏结起来并固化。这种方法是在计算机的控制下，通过逐层成型（一次成型一整层），而不是逐点成型的方式来成型三维物体的，因而，用此方法成型零件，效率高，成本低。     

快速成型制造技术的应用及开发重点

从快速成型制造技术的基本原理出发,探讨了其主要工艺方法、工艺过程、特点、应用领域及研究现状;论述了其发展目标应为实现各类产品或零部件的快速、低成本、高精度、直接的成型制造,其进一步开发重点应为材料、能源、运动机构、工艺的创新,设备性能的提高等,以期推动快速成型制造技术在产品开发和制造业中的迅速发展和应用.     

基于反求工程的个体匹配化骨骼制造方法的研究

针对传统制造方法无法再现人体骨骼原有形状的问题，提出和实现了2种人工骨骼的制造新方法，即直接插值法和曲面拟合法。这2种方法依据病人患处的CT(Computer Tomography)或MRI(Magnetic Resonance Imaging)的断层数据，结合现代图像处理技术，根据临床实际需要，利用反求工程技术，采用快速成型的加工方法，实现了人工骨骼的个体匹配化制造。2个骨骼的制造实例证明，运用基于反求工程的新型制造技术，可以再现人体骨骼的原有形状，并具有制造周期短、成本低的优点。